A.4 – Doprava a dostupnost

Autor:

Dostupnost je volbou uživatelů, a proto je prostředkem pro hodnocení dopadů investic do infrastruktury a souvisejících dopravních politik na regionální rozvoj. Dobře rozvinuté a efektivní dopravní systémy nabízejí vysokou úroveň dostupnosti, zatímco ty méně rozvinuté mají nižší úroveň dostupnosti. Dostupnost je tedy spojena s řadou ekonomických a sociálních příležitostí, ale dopravní zácpy mohou mít také negativní dopad na mobilitu.

Dostupnost je měřítkem schopnosti určitého místa být dosažen z různých míst nebo být jimi dosažen. Proto jsou kapacita a uspořádání dopravní infrastruktury klíčovými prvky při určování dostupnosti.

Všechny lokality si nejsou rovny, protože některé jsou dostupnější než jiné, což znamená nerovnosti. Dostupnost je tedy zástupným ukazatelem prostorových nerovností. Pojem dostupnosti se následně opírá o dva základní pojmy:

• Prvním z nich je poloha, kde se relativita prostoru posuzuje ve vztahu k dopravní infrastruktuře, neboť ta nabízí prostředky pro podporu mobility. Každé místo má soubor referenčních atributů, jako je počet obyvatel nebo úroveň ekonomické aktivity.
• Druhým je vzdálenost, která je odvozena od fyzického oddělení míst. Vzdálenost může existovat pouze tehdy, když existuje možnost spojit dvě lokality prostřednictvím dopravy. Vyjadřuje tření vzdálenosti a lokalita s nejmenším třením vzhledem k ostatním bude pravděpodobně nejdostupnější. Běžně se tření vzdálenosti vyjadřuje v jednotkách, jako jsou kilometry nebo čas, ale lze použít i proměnné, jako jsou náklady nebo vynaložená energie.

Existují dvě prostorové kategorie použitelné pro problémy dostupnosti, které jsou vzájemně závislé:

• První typ je znám jako topologická dostupnost a souvisí s měřením dostupnosti v systému uzlů a cest (dopravní síť). Předpokládá se, že dostupnost je měřitelný atribut významný pouze pro konkrétní prvky dopravního systému, jako jsou terminály (letiště, přístavy nebo stanice metra).
• Druhý typ je známý jako souvislá dostupnost a týká se měření dostupnosti na ploše. Za těchto podmínek je dostupnost kumulativní mírou atributů každého místa na předem definované vzdálenosti, protože prostor je posuzován spojitě. Označuje se také jako izochronní přístupnost.

Poslední přístupnost je dobrým ukazatelem základní prostorové struktury, protože bere v úvahu umístění i nerovnost danou vzdáleností k jiným místům.

• 

• 

• 

• 

Spojitost a celková dostupnost

Nejzákladnější míra dostupnosti zahrnuje síťovou spojitost, kde je síť reprezentována jako matice spojitosti (C1), která vyjadřuje spojitost každého uzlu s jeho sousedními uzly. Počet sloupců a řádků v této matici se rovná počtu uzlů v síti a pro každou buňku, kde se jedná o propojenou dvojici, je uvedena hodnota 1 a pro každou buňku, kde se jedná o nepropojenou dvojici, je uvedena hodnota 0. Součet této matice poskytuje velmi základní míru dostupnosti, známou také jako stupeň uzlu:

• C1 = stupeň uzlu.
• cij = konektivita mezi uzlem i a uzlem j (buď 1, nebo 0).
• n = počet uzlů.

Matice konektivity nebere v úvahu všechny možné nepřímé cesty mezi uzly. Za těchto okolností mohou mít dva uzly stejný stupeň, ale mohou mít různou přístupnost. Pro zohlednění tohoto atributu se používá matice celkové přístupnosti (T), která počítá celkový počet cest v síti, včetně přímých a nepřímých cest. Její výpočet zahrnuje následující kroky:

• D = průměr sítě.

Tak by celková přístupnost byla komplexnějším měřítkem přístupnosti než konektivita sítě.

• 

• 

• 

Šimbelův index a hodnotový graf

Hlavní zaměření měření dostupnosti nemusí nutně zahrnovat měření celkového počtu cest mezi lokalitami, ale spíše na to, jaké jsou nejkratší cesty mezi nimi. I když mezi dvěma místy existuje několik cest, bude pravděpodobně vybrána ta nejkratší. V přetížených sítích se může nejkratší cesta měnit podle aktuální úrovně provozu na jednotlivých úsecích. V důsledku toho Shimbelův index vypočítává minimální počet cest nutných ke spojení jednoho uzlu se všemi uzly v definované síti. Shimbelova matice dostupnosti, známá také jako D-Matrix, zahrnuje každý možný pár uzlů nejkratší cesty.

Shimbelův index a jeho D-Matrix neuvažují, že topologické spojení mezi dvěma uzly může zahrnovat proměnlivé vzdálenosti. Lze jej tedy rozšířit o pojem vzdálenosti, kde je každému spojení v síti přiřazena hodnota. Takový pokus představuje oceňovaná matice grafu neboli L-Matrix. Má velmi silnou podobnost se Shimbelovou maticí přístupnosti. Jediný rozdíl spočívá v tom, že místo zobrazení minimální cesty v každé buňce poskytuje minimální vzdálenost mezi jednotlivými uzly sítě.

• 

• 

Geografická a potenciální dostupnost

Z dosud vyvinuté míry dostupnosti, je možné odvodit dvě jednoduché a velmi praktické míry, definované jako geografická a potenciální dostupnost. Geografická dostupnost uvažuje, že dostupnost místa je součtem všech vzdáleností mezi ostatními místy děleným počtem míst. Čím je její hodnota nižší, tím je lokalita dostupnější.

• A(G) = matice geografické dostupnosti.
• dij = vzdálenost nejkratší cesty mezi lokalitou i a j.
• n = počet lokalit.
• L = matice hodnotového grafu.

Tato míra (A(G)) je adaptací Shimbelova indexu a hodnotového grafu, kde nejpřístupnější místo má nejmenší součet vzdáleností. Místa mohou být uzly v síti nebo buňky v prostorové matici.

Ačkoli lze geografickou dostupnost řešit pomocí tabulkového procesoru (nebo ručně pro jednodušší problémy), geografické informační systémy se ukázaly jako velmi užitečný a flexibilní nástroj pro měření dostupnosti, zejména na ploše zjednodušené jako matice (rastrové zobrazení). To lze provést tak, že se pro každé místo vygeneruje mřížka vzdáleností a poté se všechny mřížky sečtou a vytvoří se celková součtová (Shimbelova) mřížka vzdáleností. Buňka, která má nejnižší hodnotu, je tedy nejpřístupnějším místem.

Potenciální dostupnost je složitějším měřítkem než geografická dostupnost, protože současně zahrnuje koncept vzdálenosti vážený atributy místa. Všechna místa si nejsou rovna, a proto jsou některá důležitější než jiná. Potenciální dostupnost lze měřit takto:

• A(P) = matice potenciální dostupnosti.
• dij = vzdálenost mezi místem i a j (odvozená z matice hodnotového grafu).
• Pj = atributy místa j, jako je jeho počet obyvatel, prodejní plocha, parkovací místo atd.
• n = počet míst.

Matrice potenciální dostupnosti není transponovatelná, protože místa nemají stejné atributy, což přináší základní pojmy emisivita a atraktivita:

• Emisivita je schopnost opustit místo, součet hodnot řádku v matici A(P).
• Atraktivita je schopnost dosáhnout místa, součet hodnot sloupce v matici A(P).

Podobně lze k měření potenciální dostupnosti, zejména po povrchu, použít geografický informační systém.

• 

• 

Související témata

.

• Doprava a poloha
• Doprava a prostor
• Doprava a prostorová organizace
• Geografické informační systémy pro dopravu (GIS-T)
• Prostorové interakce a gravitační model

Bibliografie

• BTS (2001) Special Issue on Methodological Issues in Accessibility, Journal of Transportation and Statistics, Vol. 4, No. 2/3, Bureau of Transportation Statistics, Sept/Dec.
• Burns, L.D. (1979) Transportation, Temporal, and Spatial Components of Accessibility. Lexington, MA: Lexington Books.

.